Фазовые переходы. Плавление и кристаллизация

Фазовые переходы. Время: 0.18-1.24

Сегодня на уроке мы узнаем особенности фазовых переходов и удельных теплоты процессов. Определим уравнения, описывающие фазовые переходы, а также, изучим горение топлива. Таймкод: 0:00 Тема и план урока 0:18 Фазовые переходы 0:30 Газ - Жидкость 1:00 Жидкость - Твёрдое 1:24 Удельные теплоты 1:40 Сгорание топлива 1:51 Удельная теплота сгорания 2:04 Уравнение теплового баланса 3:13 Примеры задач 5:04 Итоги Понравилось, как преподаватель объясняет материал? Получи ещё больше полезного контента о подготовке к экзаменам в наших соц.сетях: https://clck.ru/Zr7kn - канал в Дзене, где разбираем сложные темы в образовании https://vk.com/domy24 - паблик ВК, в котором постоянно проводят розыгрыши и конкурсы А обо всём, что мы делаем, можно узнать у нас на сайте: https://center-think.ru/

Лёд, вода и водяной пар — примеры трёх агрегатных состояний вещества: твёрдого, жидкого и газообразного. В каком именно агрегатном состоянии находится данное вещество — зависит от его температуры и других внешних условий, в которых оно находится. При изменении внешних условий (например, если внутренняя энергия тела увеличивается или уменьшается в результате нагревания или охлаждения) могут происходить фазовые переходы.

Нас будут интересовать следующие фазовые переходы:

• плавление (твёрдое тело → жидкость);

• кристаллизация (жидкость → твёрдое тело);

• парообразование (жидкость → пар);

• конденсация (пар → жидкость).

Плавление и кристаллизация

Большинство твёрдых тел являются кристаллическими, т. е. имеют кристаллическую решётку.

Частицы (атомы или молекулы) кристаллического твёрдого тела совершают тепловые колебания вблизи фиксированных положений равновесия — узлов кристаллической решётки.

Например, узлы кристаллической решётки поваренной соли NaCl — это вершины кубических клеток «трёхмерной клетчатой бумаги» (см. рис. 1, на котором шарики большего размера обозначают атомы хлора); если дать испариться воде из раствора соли, то оставшаяся соль будет нагромождением маленьких кубиков.

Рисунок 1. Кристаллическая решётка NaCl

Расплавить можно любое тело — для этого нужно нагреть его до температуры плавления, которая зависит лишь от вещества тела, но не от его формы или размеров. Температуру плавления данного вещества можно определить из таблиц. Наоборот, если охлаждать жидкость, то рано или поздно она перейдёт в твёрдое состояние.

Таким образом, плавление и кристаллизация являются взаимно обратными процессами. Температура, при которой жикость кристаллизуется, называется температурой кристаллизации. Оказывается, что температура кристаллизации равна температуре плавления: при данной температуре могут протекать оба процесса. Так, при 0 ◦C лёд плавится, а вода кристаллизуется; что именно происходит в каждом конкретном случае — зависит от внешних условий (например, подводится ли тепло к веществу или отводится от него).